コイル(インダクタ)と直流


コイルの直流回路図

コイル直流電圧を印加したときコイルの両端電圧 は0ですと言う意味に取れる解説をしている本を見かけることがあります。本当にコイルに直流電圧を印加するとコイルの電圧は0なんでしょうか?
少し詳しくみてみましょう。

コイルに流れる直流電流

スイッチがONした瞬間コイルに流れる直流電流は図2の様に流れます。 コイルに流れる直流電流はスイッチがONしている時間 t に比例して上昇していきます。この間コイルにはエネルギーが蓄積されます。

この動作はコイルが磁気飽和するまでつづき、磁気飽和した後、直流電流はコイルの巻線の抵抗に応じて流れます。 蓄積されたエネルギーは磁気飽和すると急速にうしなわれてしまいます。ですから正確に言うならばコイルに直流電圧を印加したとき、コイル電圧は0と言うことはありません。

但し、コイルの両端から磁束が放出されるようなコイル(ソレノイド)では磁気飽和は起こらず直流電流は時間 t に比例して上昇し、コイルの巻線抵抗に流れる電流値に達すると電流の上昇は止まります。

コイルの磁気飽和についてはこちらを参考--->磁気飽和について

図2の傾斜の部分の電流と時間の関係は下記の公式で表されます。


コイルに流れる電流の公式
  • E: コイルに印加される直流電圧
  • L: コイルのインダクタンス
  • t: 直流電圧の印加時間

直流電流の計算

コイルを利用した部品(リレー、ソレノイドなど)は磁気飽和しないように磁気回路が閉回路にならないような構造になっています。 トランス等のコアは磁気回路が閉回路になっておりパルス駆動する場合などは磁気飽和起こさないように注意する必要があります。

振動モジュール用の波形コンバーターです。 オーディオ信号や交流信号をそのまま振動モジュールに送っても最適な振動は得られません。デジタルプロッセサーを使えば最適な振動波形を振動モジュールに送ることが出来ます。